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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/35915
Tipo: Tese
Título: Existence and concentration of positive harmonic functions with nonlinear boundary condition in expanding domains
Título(s) alternativo(s): Existência e concentração de funções harmônicas positivas com condição de fronteira não linear em domínios expandidos
Autor(es): Costa, Leandro Favacho da
Primeiro Orientador: do Ó, João Marcos Bezerra
Primeiro Coorientador: Cardoso, José Anderson Valença
Resumo: Esta tese investiga a existência de uma função harmônica positiva uϵ definida no domínio Ωϵ = ϵ−1Ω, sujeita a uma condição de contorno não linear, onde ϵ > 0 e Ω é um domínio limitado em Rn. No caso em que ϵ → 0, correspondente a domínios em expansão, estabelece-se que existe uma constante ϵ0 > 0 tal que, para todo ϵ ∈ (0, ϵ0), o problema principal admite uma solução de menor energia positiva não constante uϵ. Além disso, demonstra-se que uϵ exibe decaimento do tipo potência, e um decaimento exponential nas primeiras n − 1 variáveis. Além disso, no caso onde ϵ → 0, mostra-se que os pontos onde uϵ atinge seu máximo concentram-se em torno de um ponto de máximo para a curvatura média de ∂Ω. No caso em que ϵ → ∞, correspondendo a domínios que se contraem, prova-se que existe ϵ∗ > 0 tal que para cada ϵ > ϵ∗ a única solução positiva uϵ do problema principal é constante. Para conduzir a análise desenvolvida no Capítulo 2, é essencial investigar a existência de uma solução do estado fundamental para o problema limite. O Capítulo 1 é dedicado a esse estudo, abordando o problema da existência e inexistência de funções harmônicas no semi-espaço superior, sujeitas a uma condição de contorno não linear e indefinida. A existência de uma solução do estado fundamental é estabelecida, sendo esta radialmente simétrica e exibindo decaimento exponencial nas primeiras n−1 variáveis. Além disso, no Capítulo 1, é realizada uma investigação sobre a existência e inexistência de soluções fracas em casos alternativos que não estão diretamente relacionados ao problema considerado no Capítulo 2. Em um desses casos, técnicas de minimização variacional são empregadas para demonstrar a existência de uma solução fraca não trivial. Adicionalmente, é apresentado um teorema que caracteriza a inexistência de soluções sob determinadas condições.
Abstract: This thesis investigates the existence of a positive harmonic function uϵ defined in the rescaled domain Ωϵ = ϵ−1Ω, subject to a nonlinear boundary condition, where ϵ > 0, and Ω is a bounded domain in Rn, with n ≥ 3. In the case where ϵ → 0, corresponding to expanding domains, it is established that there exists a constant ϵ0 > 0 such that for all ϵ ∈ (0, ϵ0), the principal problem admits a nonconstant, positive least energy solution uϵ. Moreover, it is demonstrated that uϵ exhibits a power-type decay and an exponential decay in the first n − 1 variables. Furthermore, in the case where ϵ → 0, it is shown that the points where uϵ attains its maximum concentrate around a point of maximum for the mean curvature of ∂Ω. In contrast, in the case where ϵ → ∞, corresponding to contracting domains, it is proven that there exists a constant ϵ∗ > 0 such that for each ϵ > ϵ∗, the unique positive solution uϵ of the principal problem is constant. To conduct the analysis developed in Chapter 2, it is essential to investigate the existence of a ground state solution for the limit problem. Chapter 1 is dedicated to this study, addressing the problem of the existence and nonexistence of harmonic functions in the upper half-space, subject to an indefinite nonlinear boundary condition. The existence of a ground state solution is established, which is radially symmetric and exhibits exponential decay in the first n − 1 variables. Furthermore, in Chapter 1, an investigation is carried out on the existence and nonexistence of weak solutions in alternative cases that are not directly related to the problem considered in Chapter 2. In one such case, variational minimization techniques are employed to demonstrate the existence of a nontrivial weak solution. Additionally, a theorem is presented that characterizes the nonexistence of solutions under certain conditions.
Palavras-chave: Solução de energia mínima
Decaimento exponential
Problema de concentração
Não existência de soluções
Least energy solution
Exponential decay
Concentration problem
Existence and nonexistence of solutions
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::MATEMATICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Paraíba
Sigla da Instituição: UFPB
Departamento: Matemática
Programa: Programa de Pós-Graduação em Matemática
Tipo de Acesso: Acesso aberto
Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
URI: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/35915
Data do documento: 4-Abr-2025
Aparece nas coleções:Centro de Ciências Exatas e da Natureza (CCEN) - Programa de Pós-Graduação em Matemática

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